آشنایی با وریستور و کاربرد آن

وریستور چیست؟

وریستور یا Varistor یک المان الکترونیکی پسیو با مقاومت وابسته به ولتاژ است که برای حفاظت تجهیزات الکتریکی در برابر اضافه‌ولتاژهای لحظه‌ای به‌کار می‌رود. این قطعه هنگامی فعال می‌شود که ولتاژ ورودی از مقدار نامی عبور کند؛ در این حالت مقاومت آن به‌طور ناگهانی کاهش یافته و سریعا اتصال کوتاه شده و در نتیجه باعث قطع کردن فیوز ورودی دستگاه میشود و نام مفهومی دیگر آن فیوز الکترونیکی است. نتیجه این فرایند، جلوگیری از آسیب به بردهای الکترونیکی، منابع تغذیه، UPS، استابلایزر، تابلو برق و تجهیزات صنعتی است.
اساس عملکرد وریستور مبتنی بر مواد نیمه‌رسانای اکسید فلزات—به‌ویژه اکسید روی (ZnO)—است. این ساختار اجازه می‌دهد قطعه در برابر ولتاژهای گذرا (Surge & Spike) رفتاری غیرخطی و بسیار سریع از خود نشان دهد.

اهمیت استفاده از وریستور در شبکه برق

در شبکه‌های برق شهری و صنعتی، افزایش‌های لحظه‌ای ولتاژ به دلایل مختلفی رخ می‌دهد، از جمله:

• تخلیه‌های جوی (رعد و برق)
• قطع و وصل بارهای سنگین
• راه‌اندازی تجهیزات القایی
• خطای شبکه و نوسانات ترانس توزیع
• سوئیچینگ سیستم‌های قدرت
  این اضافه‌ولتاژها معمولاً چند میکروثانیه تا چند میلی‌ثانیه بیشتر طول نمی‌کشند، اما همین بازه کوتاه قادر است:
• برد الکترونیکی را بسوزاند
• عملکرد UPS را مختل کند
• استابلایزر را وارد مدار حفاظتی کند
• منجر به خرابی تجهیزات پزشکی، PLC، درایو و شبکه شود
  به همین دلیل، وجود وریستور در ورودی اکثر تجهیزات حساس یک استاندارد حفاظتی ضروری محسوب می‌شود.

ساختار وریستور

اکثر وریستورهای مدرن از نوع MOV — Metal Oxide Varistor هستند. این قطعات به‌صورت یک دیسک فشرده از دانه‌های ZnO ساخته می‌شوند که در میان آن‌ها مرزهای دانه‌ای متعددی وجود دارد. این مرزها مانند هزاران دیود معکوس موازی عمل می‌کنند و موجب خاصیت غیرخطی بسیار بالا می‌شوند.

اجزای اصلی ساختار وریستور:

•  دیسک ZnO – هسته نیمه‌رسانا
•  الکترودهای فلزی – اتصال الکتریکی
•  مواد بایندر و عایق رزینی – افزایش پایداری حرارتی
•  پوشش اپوکسی یا پلیمر محافظ – مقاومت در برابر رطوبت، ضربه و گردوغبار
  این معماری باعث می‌شود وریستور در شرایط معمولی، مقاومتی بسیار بزرگ داشته باشد و عملاً جریانی عبور ندهد؛ اما در لحظه افزایش ولتاژ، مسیر هدایت سریعاً فعال می‌شود.

ویژگی غیرخطی و رفتار ولتاژی

شاخص‌ترین ویژگی وریستور، رابطه غیرخطی بین ولتاژ و جریان است. این رابطه با فرمول زیر مشخص می‌شود:
I = k × V^α
که در آن:

• V ولتاژ اعمال‌شده،
•  I جریان عبوری،
•  α ضریب غیرخطی (معمولاً بین ۳۰ تا ۵۰ در وریستورهای صنعتی)،
•  و k یک ثابت وابسته به ساختار است.
  افزایش مقدار α نشان‌دهنده عملکرد قوی‌تر در مهار ولتاژهای گذرا است؛ به همین دلیل وریستورهای با ضریب α بالا برای کاربردهای صنعتی، تابلو برق و UPS انتخاب می‌شوند.

مزیت‌های ساختاری وریستور نسبت به سایر محافظ‌ها

وریستور به‌خاطر ساختار خاصش، نسبت به بسیاری از محافظ‌های ولتاژ دیگر عملکرد قابل‌اعتمادتری دارد. مهم‌ترین مزیت آن سرعت واکنش فوق‌العاده بالاست؛ یعنی تنها در حد نانوثانیه می‌تواند افزایش ناگهانی ولتاژ را تشخیص دهد و مسیر تخلیه را باز کند. در کنار این سرعت بالا، توانایی دفع انرژی بسیار بیشتری نسبت به قطعاتی مثل دیود زنر یا TVS دارد و همین موضوع باعث می‌شود در تجهیزات صنعتی فشار کمتری به آن وارد شود و عمر مفید طولانی‌تری داشته باشد.

از نظر اقتصادی هم انتخاب مقرون‌به‌صرفه‌ای است، زیرا در عین قیمت مناسب، در رنج گسترده‌ای از ولتاژهای AC و DC قابل استفاده است و در دماهای بالا نیز عملکرد پایدار خود را حفظ می‌کند. مجموع این ویژگی‌ها باعث شده که وریستور به یکی از اجزای ثابت در طراحی سیستم‌های حساس مانند UPSها، منابع تغذیه سوئیچینگ، استابلایزرها، تابلوهای برق و انواع سیستم‌های اتوماسیون صنعتی تبدیل شود.

اجزای اصلی وریستور و نقش هرکدام

یک وریستور (خصوصاً MOV) از چند لایه و مؤلفه کلیدی تشکیل شده است که هرکدام وظیفه مشخصی در کنترل ولتاژ دارند:

1. نیمه‌هادی اکسید فلزی (Metal Oxide Grains)
   هسته عملکرد وریستور است. ذرات اکسید فلز (معمولاً ZnO) به‌صورت فشرده و سینترشده کنار هم قرار می‌گیرند. مرز دانه‌ها ماهیت غیرخطی ایجاد می‌کند و باعث می‌شود مقاومت با افزایش ولتاژ به‌صورت تصاعدی کاهش یابد.
2. الکترودها
   دو صفحه فلزی که به‌صورت موازی روی توده ZnO فشرده قرار می‌گیرند. این الکترودها مسیر انتقال جریان را در لحظه کلیدزنی (Clamp) فراهم می‌کنند و باید مقاومت بسیار پایین و پایداری حرارتی بالا داشته باشند.
3. لایه‌های عایق و پوشش محافظ
   برای جلوگیری از نفوذ رطوبت، تنش‌های محیطی و تخریب الکتریکی استفاده می‌شود. پوشش اپوکسی در MOVهای دیسکی رایج است.
4. پایه‌ها یا ترمینال‌ها
   برای اتصال به PCB یا مدار استفاده می‌شوند. کیفیت و جنس پایه‌ها در تحمل جریان‌های لحظه‌ای اهمیت زیادی دارد.

نحوه عملکرد وریستور در شرایط مختلف

وریستور در سه ناحیه عملکردی کار می‌کند:

1. حالت نرمال (Normal Operation)
   در ولتاژهای زیر آستانه (V₁mA)، مقاومت جزئی میلیون‌ها اهم است. جریان بسیار ناچیز است و عملاً وریستور غیرفعال محسوب می‌شود.
2. حالت کلیدزنی (Clamping Region)
   در لحظه‌ای که ولتاژ از مقدار مشخص عبور می‌کند، مقاومت ناگهان سقوط می‌کند و جریان بالا عبور می‌کند. این تغییر ظرف چند نانوثانیه رخ می‌دهد.
   وظیفه این ناحیه: هدایت پالس گذرا و محدودسازی پیک ولتاژ.
3. حالت اشباع/انتقال انرژی (Energy Absorption)
   در شرایطی که پالس انرژی بالا باشد، بخش عمده انرژی روی دانه‌های ZnO تخلیه می‌شود. پارامتر مهم این ناحیه: Joule Rating یا مقدار انرژی قابل تحمل برحسب ژول است.

مزایای وریستور نسبت به دیود TVS

اگرچه TVS سریع‌تر است، اما وریستور در شرایط زیر برتری دارد:

• امکان تحمل انرژی بسیار بالاتر (به‌ویژه پالس‌های چند میلی‌ثانیه‌ای)
• قیمت کمتر
• مناسب برای مدارات توان، صنعتی و خطوط AC
• گستره ولتاژی متنوع‌تر
• قابلیت جذب چندین پالس پشت‌سرهم بدون افت عملکرد شدید
  برای محافظت AC-Line در UPSها و استابلایزرها، MOV انتخاب اصلی است و TVS معمولاً مکمل محسوب می‌شود.

معیارهای انتخاب وریستور مناسب UPS و استابلایزر

برای تجهیزات توان مثل UPS، استابلایزر، رکتیفایر و شارژر صنعتی باید وریستوری انتخاب شود که:

1. ولتاژ نامی (Varistor Voltage)
   معمولاً ۱۴٪ تا ۲۰٪ بالاتر از ولتاژ RMS خط انتخاب می‌شود.
   مثلاً برای ۲۲۰VAC:
   Varistor Voltage ≈ 430V
2.  توان جذب انرژی (Energy Rating)
   با توجه به سطح نویز شبکه و احتمالات Surge انتخاب می‌شود:
   • تجهیزات خانگی: ۲۰ تا ۱۲۰ ژول
   • استابلایزرها و UPS لاین-اینترکتیو: ۲۰۰ تا ۵۰۰ ژول
   • UPS آنلاین و رکتیفایر صنعتی: ۶۰۰ ژول به بالا
3. جریان ماکزیمم پالس (Imax)
   برای شبکه‌های صنعتی معمولاً ۴٫۵kA تا ۱۰kA توصیه می‌شود.
4. زمان پاسخ
   زمان پاسخ MOV معمولاً 20 تا 50ns است.
   اگر نیاز به زیر 1ns باشد ⇒ TVS باید در کنار MOV استفاده شود.

نشانه‌های خرابی وریستور

وریستورها به‌مرور زمان فرسوده می‌شوند و وقتی عمرشان رو به پایان می‌رود، رفتار الکتریکی‌شان تغییر می‌کند. یکی از اولین نشانه‌های خرابی، کاهش مقاومت آن در حالت عادی است؛ یعنی حتی وقتی ولتاژ اضافه‌ای وجود ندارد، جریان بیشتری از آن عبور می‌کند. در بسیاری از موارد، پوشش اپوکسی وریستور هم شروع به تیره شدن یا سوختگی سطحی می‌کند که نشان‌دهنده‌ی تحمل شوک‌های ولتاژی متعدد است.

با ادامه‌ی فرسایش، نشتی جریان بیشتر می‌شود و قطعه در نقطه‌ی مشخصی گرم می‌شود. اگر این وضعیت ادامه پیدا کند، وریستور ممکن است به اتصال کوتاه کامل برسد یا مقدار ولتاژ Clamp آن هنگام تست زیر بار تغییر کند و دیگر نتواند ولتاژ را در حد ایمن نگه دارد.

در تجهیزات حساس مثل استابلایزرهای سرووموتوری و UPSها، خرابی وریستور یکی از رایج‌ترین دلایل قطع ناگهانی خروجی یا سوختن فیوز است. به همین دلیل، بررسی دوره‌ای این قطعه و تعویض به‌موقع آن اهمیت زیادی دارد.

انواع وریستور (Varistor Types)

وریستورها براساس جنس نیمه‌هادی، شکل فیزیکی، توان کاری و کاربرد به چند دسته اصلی تقسیم می‌شوند. شناخت این مدل‌ها برای انتخاب صحیح در UPS، استابلایزر و تابلو برق ضروری است.

1. وریستور اکسید فلز (MOV – Metal Oxide Varistor)

وریستور اکسید فلز یا MOV متداول‌ترین نوع وریستور در صنعت برق و الکترونیک است. این قطعه وظیفه دارد ولتاژهای لحظه‌ای و پالس‌های ناگهانی را قبل از اینکه به مدار آسیب بزنند، جذب و خنثی کند. ساختار آن بر پایه دانه‌های اکسید روی (ZnO) شکل گرفته و همین ترکیب باعث می‌شود هنگام افزایش ولتاژ، مقاومت آن به‌سرعت کاهش یابد و مسیر تخلیه‌ی ایمن ایجاد شود. به همین دلیل، MOV تقریباً در تمام تجهیزات الکتریکی و الکترونیکی from بردهای کوچک تا سیستم‌های حفاظتی به عنوان اولین سد دفاعی در برابر نوسانات ولتاژ استفاده می‌شود.

ویژگی‌های وریستور MOV

از نظر ساختاری، MOV از دانه‌های بسیار ریز اکسید روی تشکیل شده که رفتار غیرخطی شدید ایجاد می‌کنند؛ یعنی در حالت عادی مانند یک عایق عمل می‌کند اما هنگام بروز افزایش ولتاژ، در نانوثانیه وارد مدار می‌شود و انرژی اضافه را جذب می‌کند. این واکنش فوق‌العاده سریع باعث می‌شود شوک‌های ولتاژ قبل از رسیدن به بردهای حساس مهار شوند.

از نظر اقتصادی نیز MOV گزینه‌ای مقرون‌به‌صرفه است؛ چون در ولتاژهای مختلف تولید می‌شود، قیمت مناسبی دارد و برای تجهیزات کوچک، بردهای سوئیچینگ و مدارهای کنترل کاملاً کاربردی است. سرعت پاسخ بسیار بالا، تنوع در ولتاژ کاری و عملکرد پایدار در برابر پالس‌های لحظه‌ای باعث شده MOV یکی از پرکاربردترین محافظ‌های ولتاژ در صنعت باشد.

کاربردهای MOV

• UPSها
•  استابلایزر سرووموتوری
•  برد منابع تغذیه سوئیچینگ SMPS
•  محافظ‌های برق خانگی
•  تابلو برق صنعتی
•  اینورترها
•  پکیج‌های الکترونیکی
  MOV همان چیزی است که در ۹۹٪ تجهیزات الکترونیکی می‌بینید.

2. وریستور دیسکی (Disc Varistor)

وریستور دیسکی در اصل همان MOV است، اما با ابعاد فیزیکی بزرگ‌تر ساخته می‌شود تا جریان‌های ضربه‌ای بالاتر را تحمل کند. این ویژگی باعث می‌شود بتواند در محیط‌های صنعتی و تجهیزات قدرت که پالس‌های ولتاژ شدید و مکرر رخ می‌دهد، عملکرد قابل اعتماد و پایداری داشته باشد. علاوه بر این، وریستور دیسکی در برابر گرمای ناشی از نویزهای مکرر مقاوم است و توانایی جذب انرژی بالا را دارد، بنابراین گزینه‌ای مناسب برای تابلوهای برق صنعتی، استابلایزرهای پرقدرت و بارهای سنگین محسوب می‌شود.

کاربردها

•  تابلو برق فشار ضعیف
•  سیستم‌های قدرت
•  بانک خازنی
•  چیلرها و کمپرسورها
•  سیستم‌های تهویه صنعتی
•  خطوط توزیع AC سه‌فاز

3. وریستور SMD (کوچک و قابل نصب روی برد)

وریستورهای SMD نوعی وریستور بسیار کوچک هستند که برای استفاده در مدارهای ظریف و حساس طراحی شده‌اند. ابعاد کوچک این قطعات باعث می‌شود به‌راحتی روی بردهای الکترونیکی نصب شوند و در فضای محدود عملکرد حفاظتی خود را ارائه دهند.

از مزایای بارز وریستور SMD می‌توان به سرعت پاسخ بسیار بالا اشاره کرد که آن را برای مدارهای حساس و تجهیزات الکترونیکی با ولتاژ لحظه‌ای ناخواسته ایده‌آل می‌کند. به دلیل اندازه کوچک و قابلیت نصب آسان، این وریستورها به‌طور گسترده در بردهای کوچک، مدارهای دقیق و تجهیزات الکترونیکی پیشرفته استفاده می‌شوند و حفاظت مطمئنی در برابر نوسانات ولتاژ فراهم می‌کنند.

کاربرد

• برد کنترل اینورتر
•  پاورهای سوئیچینگ
•  تجهیزات پزشکی کوچک
•  سنسورها
•  بردهای دیجیتال

4. وریستور High Energy (توان بالا)

این مدل برای شرایطی استفاده می‌شود که تکرار نوسانات شدید یا ضربه‌های بزرگ برق وجود دارد.
کاربرد

• کارخانه‌ها
•  تابلو برق‌های اصلی توزیع
•  UPSهای بزرگ آنلاین
•  دیتاسنترها
•  تجهیزات زمین صنعتی

5. وریستور در قالب ماژول (Plug-in Varistor)

این مدل داخل یک هوزینگ محافظ قرار دارد و معمولاً در ردیف DIN ریل نصب میشود.
کاربرد

• سیستم SPD (حفاظت اضافه ولتاژ)
•  تابلوهای برق صنعتی بزرگ
•  سیستم‌های مانیتورینگ ولتاژ
•  حفاظت خطوط سه‌فاز اصلی

عملکرد وریستور چگونه است؟ (نحوه کار Varistor)

وریستور یک قطعه غیرخطی است؛ یعنی مقاومت آن ثابت نیست و نسبت به ولتاژ ورودی تغییر می‌کند.
روند عملکرد:

1. ولتاژ ورودی نرمال باشد → وریستور هیچ کاری نمی‌کند
   مقاومت بسیار زیاد دارد و مانند یک قطعه خاموش رفتار می‌کند.
2.  ولتاژ لحظه‌ای از مقدار حدّی (Voltage Rating) عبور کند → مقاومت ناگهان کم می‌شود
   وریستور مسیر عبور جریان اضافی را باز می‌کند.
3.  جریان اضافی را به زمین یا مدار فرعی هدایت می‌کند → بار اصلی حفاظت می‌شود
4.  بعد از نوسان → دوباره مقاومت زیاد می‌شود و به حالت عادی برمی‌گردد

مثال ساده
اگر دستگاه ۲۲۰ ولت نیاز دارد و ناگهان ولتاژ ۴۰۰ ولت وارد شود،
وریستور مثل «سوپاپ اطمینان» شلیک می‌کند و اجازه نمی‌دهد ۴۰۰ ولت به دستگاه برسد.

نشانه‌های خرابی وریستور و علت سوختن آن

وریستور جزء قطعاتی است که هنگام افزایش ناگهانی ولتاژ، خودش را فدا می‌کند تا از مدار محافظت کند. به همین دلیل سوختن وریستور همیشه به معنی «مشکل در برق ورودی» است، نه مشکل در خود دستگاه.

علت‌های اصلی سوختن وریستور:

۱. افزایش ناگهانی ولتاژ (Surge)

• برق‌گرفتگی‌های لحظه‌ای
•  نوسانات شدید شبکه شهری
•  قطع و وصل سریع و متعدد برق

۲. صاعقه و تخلیه الکتریکی
اگر شبکه در نزدیکی محل موردنظر دچار رعدوبرق شود، پالس‌های چند هزار ولتی ایجاد می‌کند.

۳. عبور جریان ضربه‌ای بیش از حد تحمل وریستور
اگر انرژی پیک بیش از حد مشخصات وریستور باشد، ترک می‌خورد یا می‌سوزد.

۴. گرمای بیش از حد محیط یا تهویه نامناسب
دمای بالا باعث کاهش عمر وریستور و افزایش احتمال ترک‌خوردگی می‌شود.

۵. پایان عمر مفید
وریستورها عمر محدودی دارند (بین ۳ تا ۱۰ سال بسته به شرایط استفاده).

نشانه‌های خراب شدن وریستور:

•  تغییر رنگ (سیاه شدن یا زرد شدن)
•  ترک‌خوردگی روی سطح
•  بوی سوختگی یا داغ‌شدن برد
•  پریدن فیوز ورودی دستگاه
•  روشن‌نشدن UPS یا استابلایزر
•  جرقه زدن در لحظه اتصال برق

در صورت مشاهده این موارد، باید وریستور تعویض شود چون ادامه کار می‌تواند به برد اصلی آسیب جدی وارد کند.

کاربرد وریستور در UPS، استابلایزر و تابلو برق

وریستور یکی از حیاتی‌ترین اجزای حفاظتی در سیستم‌های برق اضطراری، تجهیزات تثبیت ولتاژ و تابلوهای صنعتی است. این قطعه با محدودسازی ولتاژهای لحظه‌ای و جذب انرژی‌های ضربه‌ای، از مدارهای حساس محافظت می‌کند. در ادامه نقش آن را در هر تجهیز به‌صورت دقیق‌تر بررسی می‌کنیم.در ادامه نقش آن را در هر دستگاه توضیح می‌دهم:

نقش وریستور در UPS

به دلیل حساسیت بسیار بالای برد الکترونیکی، شارژر داخلی و بخش‌های سوئیچینگ UPS، استفاده از وریستور در این دستگاه ضروری است. کوچک‌ترین افزایش ولتاژ می‌تواند باعث اختلال کامل در عملکرد UPS شود، به همین دلیل وریستور در ورودی و بخش‌های کلیدی آن قرار می‌گیرد.

وظایف وریستور در UPS:

• محافظت از ورودی AC در برابر نوسانات شدید
•  جلوگیری از سوختن برد شارژر
•  حذف نویزهای گذرای برق (Transient Noise)
•  افزایش طول عمر باتری
•  جلوگیری از آسیب به رله‌ها و ماسفت‌ها
•  حفاظت در برابر ضربه ولتاژ ناشی از ژنراتور

چرا وجود وریستور در UPS ضروری است؟

در UPS، بردهای الکترونیکی، بخش شارژر و مدارهای سوئیچینگ به‌شدت نسبت به افزایش لحظه‌ای ولتاژ حساس هستند. حتی یک پالس ولتاژ کوچک می‌تواند باعث سوختن المان‌های حیاتی و اختلال کامل در عملکرد دستگاه شود. وریستور با محدود کردن این اضافه‌ولتاژهای سریع، از برد UPS محافظت می‌کند و مانع از آسیب‌های جدی و پرهزینه می‌شود. به همین دلیل استفاده از وریستور در UPS صرفاً یک گزینه نیست، بلکه جزء اجزای ضروری طراحی محسوب می‌شود.

کاربرد وریستور در استابلایزر

در استابلایزرهای خانگی و صنعتی، به‌ویژه مدل‌های سرووموتوری، وریستور نقش اصلی را در حفاظت از مدار داخلی و خروجی دستگاه بر عهده دارد. این قطعه در لحظه تغییر پله‌های ولتاژ یا وقوع شوک الکتریکی، از تجهیزات محافظت می‌کند.

وظایف وریستور در استابلایزر:

•  جلوگیری از آسیب به موتور سروو
•  حفاظت از رله‌ها و سیم‌پیچ داخلی
•  جذب شوک ولتاژی هنگام تغییر پله‌های ولتاژ
•  محافظت از خروجی برای مصرف‌کننده‌ها

کاربرد وریستور در تابلو برق صنعتی

در تابلوهای برق، وریستور معمولاً در قالب MOV تک‌فاز یا ماژول SPD سه‌فاز مورد استفاده قرار می‌گیرد. وظیفه آن محدودسازی ولتاژهای القایی ناشی از بارهای سنگین، موتورهای صنعتی و تجهیزات قدرت است.

وظایف وریستور در تابلو برق صنعتی:

•  جلوگیری از آسیب به PLC
•  حفاظت سیستم کنترل موتور
•  جلوگیری از جرقه در کنتاکتورها و رله‌ها
•  جذب انرژی پیک هنگام خاموش/روشن شدن بارهای سنگین
•  حفاظت بانک خازنی در زمان شارژ اولیه

راهنمای انتخاب وریستور مناسب برای UPS، استابلایزر و تابلو برق

انتخاب وریستور مناسب یکی از مهم‌ترین مراحل طراحی و حفاظت سیستم‌های برق است. یک انتخاب اشتباه می‌تواند باعث سوختن وریستور یا آسیب جدی به تجهیزات شود. در ادامه، تمام معیارهای فنی و عملی برای انتخاب وریستور مناسب را بررسی می‌کنیم.

۱. تعیین ولتاژ نامی (Voltage Rating)

ولتاژ نامی وریستور باید بالاتر از ولتاژ کاری عادی اما پایین‌تر از ولتاژ آسیب‌زننده به دستگاه باشد.

برای برق ۲۲۰ ولت AC معمولاً وریستور ۴۷۵V AC انتخاب می‌شود.

برای برق صنعتی سه‌فاز ۳۸۰–۴۰۰ ولت، وریستور با ولتاژ ۷۵۰V AC یا بیشتر استفاده می‌شود.

دقت کنید که ولتاژ نامی MOV نمی‌تواند کمتر از ولتاژ کاری باشد، در غیر این صورت همیشه در مدار جریان می‌کشد و عمر آن کاهش می‌یابد.

۲. جریان ضربه‌ای حداکثری (Peak Surge Current)

جریان ضربه‌ای حداکثری یا Imax مشخص می‌کند که وریستور چقدر انرژی لحظه‌ای را بدون آسیب تحمل می‌کند.

این مقدار برای UPS و استابلایزرهای خانگی معمولاً بین ۱–۵ کیلوآمپر است.

برای تابلو برق صنعتی و دیتاسنترها، وریستورهای با جریان ضربه‌ای بالاتر (۱۰–۳۰ کیلوآمپر) توصیه می‌شوند.

نکته: انتخاب وریستور با جریان کمتر از نیاز، باعث سوختن سریع آن می‌شود.

۳. انرژی قابل جذب (Joule Rating)

توانایی وریستور در جذب انرژی لحظه‌ای بر حسب ژول (Joule) مشخص می‌شود.

هر چه Joule Rating بالاتر باشد، وریستور در برابر Surgeهای شدید و پالس‌های ناگهانی برق مقاومت بیشتری دارد.

مثال: برای UPS خانگی ۵۰۰ وات → ۲۰–۴۰ ژول کافی است. برای تابلو برق صنعتی → ۱۰۰ ژول یا بالاتر.

۴. نوع و سایز وریستور (Form Factor)

وریستورها در انواع مختلف موجودند:

Dics Varistor (MOV دیسکی) → UPS و استابلایزر

SMD Varistor → بردهای الکترونیکی ظریف

MOV سه‌فاز یا ماژول SPD → تابلو برق صنعتی

قطر وریستور نیز نشان‌دهنده قدرت تحمل جریان است:

۱۴mm → تجهیزات سبک

۲۰–۲۵mm → UPS و استابلایزر متوسط

۳۲mm → تابلو برق صنعتی و سه‌فاز

نکته: همیشه سایز و ولتاژ با هم متناسب باشند. سایز کوچک با ولتاژ بالا عمر کوتاهی دارد.

۵. درجه حرارت کاری و محیط نصب

دما و رطوبت محیط نقش مستقیم در عمر وریستور دارد.

محدوده استاندارد حرارت: -۴۰ تا +85 درجه سانتی‌گراد

در تابلو برق صنعتی و UPSهای بزرگ، استفاده از وریستور با ضریب حرارتی بالا و پوشش مقاوم الزامی است.

۶. تعداد وریستورهای سری و موازی

در تابلو برق سه‌فاز یا تجهیزات با ولتاژ بالا، معمولاً وریستورها به صورت سری یا موازی نصب می‌شوند.

این کار باعث افزایش ولتاژ تحملی و انرژی جذب شده می‌شود.

۷. برند و کیفیت وریستور

کیفیت وریستور تأثیر مستقیم بر دوام و ایمنی مدار دارد.

بهترین برندهای توصیه‌شده:

• EPCOS (TDK)
• VISHAY
• Littelfus
• Bourns

نکات مهم عملی برای انتخاب و نصب

1. همیشه وریستور را نزدیک ورودی برق نصب کنید.
2. از وریستور با حداقل ۲۰٪ ولتاژ بیشتر از ولتاژ شبکه استفاده کنید.
3. برای حفاظت کامل، بهتر است وریستور با فیوز ترکیب شود.
4. در سیستم‌های حساس، از MOV با Joule بالاتر و قطر بزرگ‌تر استفاده کنید.
5.  بعد از چند سال یا بعد از هر ضربه شدید، وریستور را بازرسی و در صورت نیاز تعویض کنید.

جدول مقایسه وریستور با فیوز، دیود TVS و محافظ Surge

جمع‌بندی
وریستور یکی از مهم‌ترین قطعات حفاظتی در تجهیزات الکتریکی است که می‌تواند از آسیب‌های ناشی از نوسانات شدید، صاعقه، شوک ولتاژ و ضربه‌های لحظه‌ای جلوگیری کند.
وجود وریستور مناسب در UPS، استابلایزر و تابلو برق باعث می‌شود دستگاه‌ها عمر طولانی‌تری داشته باشند و از خرابی‌های پرهزینه جلوگیری شود.
اگر به دنبال انتخاب بهترین وریستور برای UPS یا تابلو برق خود هستید، می‌توانید از مشاوران آذران یو پی اس کمک بگیرید.